[發明專利]聚合物組合物及其制備方法和制品

無效

• 申請號: 200980145230.4
• 申請日: 2009-11-11
• 公開（公告）號: CN102216386A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 邁克爾·D·克蘭德爾;伊萬·A·博蓋爾特;阿龍·Y·古德納;沃爾那·M·A·格魯塔特;安東尼·P·曼扎拉
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C08L49/00
• 分類號: C08L49/00;C08L33/08;C08K5/28;C08J5/18
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 丁業平;金小芳

技術領域

本發明描述了使用疊氮化物和未活化乙炔的新型固化體系。還描述了采用該固化體系的聚合物組合物，以及制備和使用此類聚合物組合物的方法。例如，該固化體系可用于壓敏粘合劑應用。

背景技術

丙烯酸酯壓敏粘合劑是本領域熟知的。Ulrich(美國專利No.RE?24,906)介紹了丙烯酸烷基酯共聚物，其包含占主要部分的丙烯酸C4至C14烷基酯單體和小部分的可共聚極性單體例如丙烯酸。此類粘合劑由于具有以下優勢得到了廣泛的應用：可獲性，低成本，以及能夠在粘合力、內聚力、延展性和彈性方面提供必要的四重平衡，這種平衡已知對于有效的壓敏粘合劑是必需的。

丙烯酸類聚合物作為壓敏粘合劑的粘彈性基料的優點是本領域熟知的。美國專利No.RE?24,906(Ulrich)引用了這些產品的許多例子。最初，此類組合物通過溶液聚合法制備。然而，這些聚合方法涉及使用大量的有機溶劑，出于經濟原因這是不可取的。

丙烯酸類聚合物的形式必須使得其能夠以所需的方式涂覆或施加，例如，能在膜上形成平滑水平的涂層以制備帶材。在這種定制結構中，聚合物可能缺乏最終用途所需的性質，例如內聚強度、抗拉強度或模量。為了獲得最終用途性質，想到了進行交聯或固化，以減少施加應力時分子鏈的相互滑動。

當前在涂層應用中交聯聚合物的策略涉及高能量工藝，例如電子束、γ射線、和紫外線照射。當應用于厚層聚合物時，這些工藝的交聯深度有限，并且還要消耗大量的能量。

許多使聚合物交聯的化學途徑涉及包括多異氰酸酯和聚氮丙啶的固化體系。這些固化體系適用壽命短，使得其難以在交聯反應發生前獲得均勻的涂層。

最近，人們已知道了使用銅催化劑在室溫下由疊氮化物與末端乙炔發生1，3-環加成(也稱為3+2環加成)，這稱為“點擊反應”。Katritzky等人在J.Poly.Sci.：Part?A，v.46，238-256(2008)(聚合物科學雜志，A部分，第46卷，第238-256頁，2008年)中介紹了封端的疊氮化物和炔烴的制備及鑒定，其中疊氮化物通過1，3-偶極環加成反應化合形成三唑連接的聚合物。

然而，美國專利No.5,681,904(Manzara)卻提出了避開疊氮化物與活性乙炔的交聯(即乙炔直接連到羰上)，因為此類反應速度較快并會導致適用壽命縮短。

發明內容

需要確定一種可限制能量的使用、實現長適用壽命并提供足夠交聯程度的聚合物交聯化學途徑。

如本文所公開，本發明提供了在例如壓敏粘合劑、膜和涂層應用中聚合物性能的定制方法。另外，還可改善內聚強度、拉伸模量以及粘合力性能。

簡言之，在一個實施例中，本發明提供了一種組合物，其包含具有至少兩個無規分布的、互聚的未活化乙炔固化部位單體的基本上為線型的共聚物和固化劑，其中固化劑包含至少兩個疊氮基。

在另一個實施例中，提供了一種方法，其包括提供具有至少兩個無規分布的、互聚的未活化乙炔固化部位單體的基本上為線型的共聚物，以及用固化劑進行交聯，其中固化劑包含至少兩個疊氮基。

在另一個實施例中，提供了一種制品，其包括含有基本上為線型的共聚物(具有至少兩個無規分布的、互聚的未活化乙炔固化部位單體)和固化劑的組合物，其中固化劑包含至少兩個疊氮基。

在另一個實施例中，提供了一種組合物，其包含具有至少兩個無規分布的、互聚的疊氮化物固化部位單體的基本上為線型的共聚物和固化劑，其中固化劑包含至少兩個未活化的乙炔基。

在另一個實施例中，提供了一種方法，其包括提供包含基本上為線型的共聚物(具有至少兩個無規分布的、互聚的疊氮化物固化部位單體)的組合物以及用固化劑進行交聯，其中固化劑包含至少兩個未活化的乙炔基。

在另一個實施例中，提供了一種組合物，其包含在聚合物主鏈上具有至少一個無規分布的、互聚的疊氮化物固化部位單體和至少一個無規分布的、互聚的未活化乙炔固化部位單體的基本上為線型的共聚物。

在另一個實施例中，提供了一種方法，其包括提供在聚合物主鏈上具有至少一個無規分布的、互聚的疊氮化物固化部位單體和至少一個無規分布的、互聚的乙炔固化部位單體的基本上為線型的共聚物，以及進行交聯反應。

在另一個實施例中，提供了一種制品，其包括基底和聚合物層，其中聚合物層包含：i)基本上為線型的無規共聚聚合物，ii)至少兩個疊氮基，和iii)至少兩個未活化的乙炔基，其中ii)或iii)中的至少一者鍵合到基本上無規共聚的聚合物上；并且其中通過讓所述至少兩個疊氮基和所述至少兩個未活化的乙炔基反應而使聚合物層交聯。